基于核心素养下焰色反应的教学流程设计

余玲莉

摘 要 高中化学中“核心素养”是化学学科最具有学科本质的素养。培养学生的化学学科素养，不仅能促使学生对化学理论知识的掌握，还能够提高学生综合实验能力。焰色反应是化学学科素养培养的典型载体，因此，合理有效的开发焰色反应的教学设计，对整个高中化学教学及学生化学学科素养的培养具有重要意义。

关键词 化学学科；核心素养；焰色反应；教学设计

中图分類号：G632 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2018）25-0249-01

核心素养中的学科素养，是指在不同情境之下处理复杂任务，具有扎实的学科观念和宽阔的学科视野，体现出内化的实践能力和创新精神。本文以焰色反应的教学为例，尝试解释化学学科素养的培养。

一、阐述焰色反应机理，帮助学生理解焰色反应实质

火焰中金属元素的物理化学历程是很复杂的，一般认为，试液雾粒在火焰中有如图1所示的复杂的反应历程。

二、以钠元素为例，展示3s1电子跃迁情况，帮助学生从数据解决问题

由表1可以看到，钠元素的3s—3p跃迁对应的波长处于可见光黄色区域，因此钠元素的焰色反应为黄色。对钾元素的焰色反应原理也进行了类似钠元素焰色反应的研究，具体情况见表2。

三、对实验操作和药品进行分析，引导学生分析问题

实验中使用到的有铂丝、盐酸、待测液。提出疑问：（1）为什么可以用铂丝这种金属物质蘸取，有没有颜色掩盖的可能？（2）盐酸的作用？引发学生思考铂丝的焰色反应如何，为何选取的是铂丝作为蘸取材料，以及对盐酸的作用感兴趣，学会对比和应用。

四、进行实验，发现实验不足之处，引导学生发现问题，提出问题

钾的焰色反应现象不明显，甚至认为直接透过蓝色钴玻璃也可观察到紫色，对实验结果有质疑。值此之际，最是引导学生去解决问题和实现创新的过程。分析现象不明显的原因是什么，以及如何不使用蓝色钴玻璃来观察？

得出原因：酒精灯燃烧的火焰就是黄色，而黄色就会掩盖紫色；其次，本身的溶液中钾离子的含量低，导致现象很快消失。

五、实验改进和创新，引导学生解决问题，进行创新与实践

解决问题：（1）酒精灯火焰为黄色是灯芯含有钠元素，如果不用灯芯燃烧，就可以排除其中的干扰，也就可以不需要蓝色钴玻璃的辅助观察；（2）溶液中离子浓度相对较低，可以替换成固体粉末。

实验创新：（1）用固体酒精燃烧，固体酒精要选择琼脂固体酒精（无干扰，无污染），自行制备，然后放置于铝易拉罐中点燃，再把待测物固体粉末喷洒到火焰中，观察现象；（2）用待测物的溶液与酒精按一定比例混合，然后置于铁坩埚中再进行点燃，观察现象。

通过以上方法可以不用蓝色钴玻璃就可观察到钾的紫红色，也可以很简便的观察其他元素的焰色反应。

六、焰色反应的应用，自制烟花，鼓励学生学以致用

通过改进实验，可以观察单一元素的焰色反应，那如果把物质混合，就可以得到不同的火焰颜色，以此猜想，进行实验。

Cu+s1 Cu+Na s1+K Na+K K+Cu

七、介绍焰色反应的史实和烟花的制作，培养学生的人文与环保意识

了解化学史实，同时感受化学的利与弊，培养环境保护意识，提升化学素养。

基于上述的设计，融入了核心素养中，培养学生严谨的逻辑思维，绿色化学思想，能从微观的角度认识化学，并且实验一定的跨学科综合创新培养。当然，设计中还存在不足与不全面的地方，今后进一步探究。

本文系《核心素养视野下高中化学高效课堂的实践探究》阶段性成果。

参考文献：

[1]罗鹏，谢巧兵，顾绪平.化学教育，2015，36（9）：61.